Se encuentra ubicado en el noroeste de la Provincia de San Luís, abarca una superficie aproximada de 150.000 hectáreas.
Uno de los motivos que influyeron en la elección del área fue la existencia de una singular formación geológica en el centro norte de las Sierras, denominada Potrero de la Aguada. Consiste en un enorme anfiteatro natural rodeado en su totalidad de abruptas paredes de areniscas y aglomerados de coloración rojiza, en las cuales la erosión ha labrado las más caprichosas formas.
Se puede apreciar una flora adaptada a las particulares condiciones ambientales del lugar tales como sequedad y erosión. Un ejemplo de este grupo es la chica, pequeño árbol endémico del Gran Cuyo, de crecimiento muy lento y madera muy dura.
En la zona predomina la vegetación arbustiva con especies como la jarilla, el garabato, la brea y otras.
El ambiente recibe además aportes chaqueños como el quebracho blanco, el algarrobo y el espinillo.
Al oeste de la Sierra de las Quijadas corre el río Desaguadero, que ha creado una gran llanura de inundación en la que se encuentran bosquecillos de chañar y plantas que toleran los ambientes salados.
Habitan en el área guanacos, pecaríes de collar, conejos de los palos, maras y pumas. Además, la fauna del Parque contiene varias especies que requieren medidas de protección, como por ejemplo la tortuga terrestre común, el halcón peregrino, el águila coronada, el pichiciego menor, el cardenal amarillo y la reinamora.
El la Sierra de las Quijadas se han encontrado restos fósiles de dos especies de lagartos alados.